(57)【要約】【課題】  前後にシールを持つ側壁型エアクッション船において、船の加速途中の造波を減少して、造波抵抗を減少することにより、加速性能を向上できる側壁型エアクッション船の加速方法及び側壁型エアクッション船を提供する。【解決手段】  船底部のエアクッション室１０に浮上用ファン７により空気を供給する側壁型エアクッション船１において、前記エアクッション室１０内の空気の圧力を、船１の加速時に際して、所定の設定速力Ｖｃ以下では低下させ、前記所定の設定速力Ｖｃを超えた時には所定の設定圧力Ｐｓまで上昇させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の左右に側壁、前方に船首シール、後方に船尾シールを備え、これらで囲まれた船底部のエアクッション室に浮上用ファンにより空気を供給する側壁型エアクッション船において、前記エアクッション室内の空気の圧力を、船の加速時に際して、所定の設定速力以下では低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には所定の設定圧力まで上昇させることを特徴とする側壁型エアクッション船の加速方法。
【請求項２】
前記エアクッション室内の空気の圧力の低下及び上昇を、前記船尾シール内の空気の圧力を調整する船尾シール圧力調整手段を設け、船の加速時に際して、所定の設定速力以下では、前記船尾シール圧力調整手段により前記船尾シール内の圧力を低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には、前記船尾シール圧力調整手段により前記船尾シール内の圧力を上昇させ、前記エアクッション室内の圧力を所定の設定圧力まで上昇させることにより行うをことを特徴とする請求項１記載の側壁型エアクッション船の加速方法。
【請求項３】
前記所定の設定速力をＶｃ（ノット）とし、クッション長さをＬｃ（ｍ）とした時に、Ｖｃ／（Ｌｃ1/2 ）の値が、１．６〜２．４の範囲内の値となるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の側壁型エアクッション船の加速方法。
【請求項４】
船体の左右に側壁、前方に船首シール、後方に船尾シールを備え、これらで囲まれた船底部のエアクッション室に浮上用ファンにより空気を供給する側壁型エアクッション船において、前記エアクッション室内の空気の圧力を、船の加速時に際して、所定の設定速力以下では低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には所定の設定圧力まで上昇させるエアクッション圧力調整制御装置を備えたことを特徴とする側壁型エアクッション船。
【請求項５】
前記エアクッション圧力調整制御装置を、船速センサと、前記船尾シール内の空気の圧力を調整する船尾シール圧力調整手段と、前記船尾シール圧力調整手段を、船の加速時に際して、前記船速センサで検出された船速が所定の設定速力以下では前記船尾シール内の圧力を低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には、前記船尾シール内の圧力を上昇させ、前記エアクッション室内の圧力を所定の設定圧力まで上昇させる船尾シール圧力制御装置とを有して構成したことを特徴とする請求項４記載の側壁型エアクッション船。
【請求項６】
前記船尾シール圧力制御装置において、前記所定の設定速力をＶｃ（ノット）とし、クッション長さをＬｃ（ｍ）とした時に、Ｖｃ／（Ｌｃ1/2 ）の値が、１．６〜２．４の範囲内の値となるようにしたことを特徴とする請求項４又は５記載の側壁型エアクッション船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後にシールを持つ側壁型エアクッション船の加速性能を向上することができる側壁型エアクッション船の加速方法及び側壁型エアクッション船に関する。
【背景技術】
【０００２】
前後にシールを持つ側壁型エアクッション船においては、その加速時に側壁間のクッション圧力が水面に作用することにより、また、船体の水没部分により、造波現象が生じる。この造波により発生した波が、船が巡航速力に至る前の中間速力において、図１の点線で示すように船尾シールに当たることがあるため、シール抵抗や造波抵抗の増大により、船体に作用する抵抗が増加し、加速性能が悪化するという問題がある。
【０００３】
この巡航速力に至る前の中間速力で抵抗が増加する要因の一つには、船尾シールに自身が造った波が当たることだけが原因ではなく、クッション圧の造る波の造波抵抗が大きいこともある。そして、この加速中に抵抗増加が生じると、その速度域を超えるまでに多くの時間がかかり、また、燃料も消費されるため、燃費が悪化する。
【０００４】
一方、乗心地の向上を図るため、船尾シール下面と海面との隙間からの空気漏洩量の制御を行えるようにして、エアクッション室の適正な圧力保持を的確に行えるようにした、船尾シール制御機構付きエアクッション船が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。なお、これらのエアクッション船では、波浪中の航行で出会い波によって生じるエアクッション室内の波面による圧力変動に合わせてルーバーの開閉制御が行われ、船体の上下加速度等を軽減している。
【０００５】
また、エアクッション船の船底部分におけるエアクッション室を左右前後の４区画室又は左右の２区画として、各区画室の圧力調整を可能とするルーバーを開閉制御して、波浪中における上下運動、縦揺れ、横揺れ等の船体運動の抑制を図るエアクッション船が提案されている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照。）。
【０００６】
しかしながら、いずれも、波浪中航走状態に於ける動揺対策であり、エアクッション船の加速時に於ける自身が造る波の抵抗に対するものではない。そのため、加速時における抵抗増加及び加速性能の低下に対する対策とはならない。
【特許文献１】特開平０７−８１５４９号公報
【特許文献２】特開平１０−３５４８２号公報
【特許文献３】特開平０７−２９１１２２号公報
【特許文献４】特開平１０−５９１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、前後にシールを持つ側壁型エアクッション船において、船の加速途中の造波を減少して、造波抵抗を減少することにより、加速性能を向上できる側壁型エアクッション船の加速方法及び側壁型エアクッション船を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の側壁型エアクッション船の加速方法は、船体の左右に側壁、前方に船首シール、後方に船尾シールを備え、これらで囲まれた船底部のエアクッション室に浮上用ファンにより空気を供給する側壁型エアクッション船において、前記エアクッション室内の空気の圧力を、船の加速時に際して、所定の設定速力以下では低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には所定の設定圧力まで上昇させることを特徴とする。
【０００９】
つまり、船の加速時において、所定の設定速力を超えるまでは、船尾シール用ルーバーやエアクッション室用ルーバー等のエアクッション圧力調整手段によりエアクッション室内の空気の圧力を調整して、浮上用ファンが作動している状況においても、エアクッション圧力が所定の設定圧力（設計値、計画値）よりも小さく、好ましくは、半分程度以下になるように調整し、その設定速力を超えたことを感知したときには、エアクッション圧力調整手段により、エアクッション圧力を所定の設定圧力まで上げる。
【００１０】
そして、上記の側壁型エアクッション船の加速方法において、前記エアクッション室内の空気の圧力の低下及び上昇を、前記船尾シール内の空気の圧力を調整する船尾シール圧力調整手段を設け、船の加速時に際して、所定の設定速力以下では、前記船尾シール圧力調整手段により前記船尾シール内の圧力を低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には、前記船尾シール圧力調整手段により前記船尾シール内の圧力を上昇させ、前記エアクッション室内の圧力を所定の設定圧力まで上昇させることにより行う。
【００１１】
エアクッション圧力を低下させるには、ファン回転数を低下させることの他、クッション室から直接空気を逃がすルーバー等を開放することでも可能であるが、船尾シール用ルーバーの方が船尾シールの展張を制御できるため、より効果的である。
【００１２】
この側壁型エアクッション船の加速方法により、船の加速途中の造波が減少し、造波抵抗が減少することにより、加速性能が向上する。なお、低速時の抵抗を下げるには、エアクッション圧力が殆どゼロ近くまでにならなくても、ある程度船尾シール圧力調整手段により、エアクッション圧力が所定の設定圧力の半分程度以下になれば抵抗が下がる。
【００１３】
この船尾シール圧力調整手段としては、例えば、船尾シールと外部を連通するダクトに設けた船尾シール用ルーバー等を用いることができ、この船尾シール用ルーバーを開いたときには、船尾シール内の圧力が低下し、船尾シール下面と海面からの隙間からエアクッション室の圧縮空気が逃げて、エアクッション圧力は所定の設定圧力以下となり、この船尾シール用ルーバーを閉じたときには船尾シール内の圧力が上昇し、船尾シール下面と海面からの隙間から逃げるエアクッション室の圧縮空気の量が減少乃至止まり、所定の設定圧力となる。
【００１４】
そして、上記の側壁型エアクッション船の加速方法において、前記所定の設定速力をＶｃ（ノット）とし、クッション長さをＬｃ（ｍ）とした時に、Ｖｃ／（Ｌｃ1/2 ）の値が、１．６〜２．４の範囲内の値となるようにする。つまり、所定の設定速力範囲を、クッション長さをＬｃとして、１．６×（Ｌｃ）1/2 〜２．４×（Ｌｃ）1/2 （ノット）とする。なお、このクッション長さＬｃは、船首シール下端から船尾シール下端までの距離である。
【００１５】
エアクッション圧力が所定の設定圧力の半分程度以下であれば、殆どの側壁型エアクッション船１において、この下限の１．６以下では、船尾シール３に当って抵抗を増加するような波は発生せず、また、上限の２．４以上では、エアクッション圧力を低下させた場合の抵抗が、エアクッション圧力を設定圧力にした場合の抵抗よりも大きくなるからである。
【００１６】
また、上記の目的を達成するための本発明の側壁型エアクッション船は、船体の左右に側壁、前方に船首シール、後方に船尾シールを備え、これらで囲まれた船底部のエアクッション室に浮上用ファンにより空気を供給する側壁型エアクッション船において、前記エアクッション室内の空気の圧力を、船の加速時に際して、所定の設定速力以下では低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には所定の設定圧力まで上昇させるエアクッション圧力調整制御装置を備えて構成される。
【００１７】
また、上記の側壁型エアクッション船において、前記エアクッション圧力調整制御装置を、船速センサと、前記船尾シール内の空気の圧力を調整する船尾シール圧力調整手段と、前記船尾シール圧力調整手段を、船の加速時に際して、前記船速センサで検出された船速が所定の設定速力以下では前記船尾シール内の圧力を低下させ、前記所定の設定速力を超えた時には、前記船尾シール内の圧力を上昇させ、前記エアクッション室内の圧力を所定の設定圧力まで上昇させる船尾シール圧力制御装置とを有して構成する。
【００１８】
つまり、側壁型エアクッション船において、袋状になっている船尾シールにシール内の空気を外に逃がして圧力調整を行うための船尾シール用ルーバー等の船尾シール圧力調整手段とその船尾シール用ルーバーの開閉制御をするためのルーバー制御装置等の船尾シール圧力制御装置を搭載する。また、別途、船には自身の船速を感知するための船速センサも搭載し、速力信号を取り出す。
【００１９】
この速力信号を船尾シール圧力制御装置に取り込み、船の加速時において、所定の設定速力を超えるまでは、船尾シール圧力調整手段で船尾シール内圧力を低下させ、浮上用ファンが作動している状況においても、エアクッション圧力が所定の設定圧力（設計値、計画値）よりも小さく、好ましくは、半分程度以下になるように調整し、その設定速力を超えたことを感知したときには、船尾シール圧力調整手段で自動的に船尾シール内圧力を上昇させ、エアクッション圧力を所定の設定圧力まで上げる。
【００２０】
上記の側壁型エアクッション船の前記船尾シール圧力制御装置において、前記所定の設定速力をＶｃ（ノット）とし、クッション長さをＬｃ（ｍ）とした時に、Ｖｃ／（Ｌｃ1/2 ）の値が、１．６〜２．４の範囲内の値となるように構成する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の側壁型エアクッション船の加速方法及び側壁型エアクッション船によれば、船の加速時に、エアクッション圧力及び船体自身によって側壁間に発生する波を抑えて、この発生した波による船体抵抗の増加を避けることにより、船のスムースな加速を実現でき、加速性能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面を参照して本発明に係る側壁型エアクッション船の加速方法及び側壁型エアクッション船の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１に示すように、この側壁型エアクッション船１は、前方に船首シール２、後方に船尾シール３、船体の左右に側壁４を備えて形成される。この船首シール２と船尾シール３と側壁４によって、船底部分にエアクッション室１０が形成される。
【００２４】
このエアクッション室１０には、浮上用ファン７が設けられ、大気は、この浮上用ファン７により吸引されて、ダクト７ａからエアクッション室１０に供給される。
【００２５】
また、この船首シール２と船尾シール３は可撓性を有し、特に、船尾シール３は、複数段（図１では３段）の袋状で形成されると共に、この袋の隔壁３ａには通気穴３ｂが設けられ、隣接する袋の間は通気可能に形成される。一方、側壁４は可撓性及び通気性を有さず、剛体で形成される。
【００２６】
そして、船尾シール３用の船尾シール用ファン８とダクト８ａとが設けられると共に、船尾シール３の上部に船尾シール３内の圧縮空気の一部を大気中に放出するために、アクチュエータ１２によって作動する船尾シ−ル用ルーバー（船尾シール圧力調整手段）１１が設けられる。
【００２７】
この船尾シ−ル用ルーバー１１が設けられるダクト１１ａは、図１では、船尾シール用ファン８のダクト８ａとは別に設けられ、船尾シール用ファン８で吸引された空気が直接船尾シ−ル用ルーバー１１から船外に放出しないように形成される。即ち、船尾シール用ファン８で吸引された空気は、ダクト８ａ、船尾シール３、ダクト１１ａを経由して船尾シ−ル用ルーバー１１から船外に放出するように形成される。
【００２８】
あるいは、この船尾シ−ル用ルーバー１１が設けられるダクト１１ａと、船尾シール用ファン８のダクト８ａを共通にし、船尾シール用ファン８で吸引された空気が船尾シ−ル３に供給する前に船外に放出するように形成してもよい。
【００２９】
また、アクチュエータ１２は、油圧装置等で形成され、コンソール５のルーバー制御装置（船尾シール圧力制御装置）６によって制御される。この船尾シール３の内部圧力の増減により、船尾シール３の下面と海面との隙間が閉じたり、開いたりして、開いた時にエアクッション室１０の空気が船外に放出され、エアクッション圧力Ｐｃが調整制御される。
【００３０】
このエアクッション室１０のエアクッション圧力Ｐｃは、図２に示すように、船尾シール用ルーバー１１が開かれたときには、船尾シール３内の圧力を低下させ、船尾シール３の下面と海面との隙間を開いて、エアクッション室１０の空気を船外に放出することにより、所定の設定圧力Ｐｓより小さい圧力、好ましくは半分程度以下の圧力Ｐａになるように調整される。
【００３１】
そして、船尾シール用ルーバー１１が閉じられた時には、このエアクッション圧力Ｐｃは、所定の設定圧力Ｐｓになるように、例えば、船尾シール３からエアクッション室１０に連通する通路（図示しない）に設けられたルーバー等の圧力調整装置（図示しない）により調整される。
【００３２】
更に、この船尾シール用ルーバー１１の開閉制御を船速によって行うため、磁気ログ等の船速センサ９が側壁４の船底部分等に設けられ、この船速センサ９の信号がルーバー制御装置６に入力される。
【００３３】
そして、本発明では、ルーバー制御装置６は、側壁型エアクッション船１の加速時において、図３に示すように、船速センサ９によって検出される船速Ｖが所定の設定速力Ｖｃ以下では、船尾シール用ルーバー１１を開いて、船尾シール３内の空気圧力を例えば所定の設定圧力Ｐｓよりも低い圧力Ｐａに低下させ、所定の設定速力Ｖｃを超えた時には、船尾シール用ルーバー１１を閉じて、エアクッション室１０内の圧力Ｐｃ、即ち、側壁間のクッション圧力Ｐｃを所定の設定圧力Ｐｓまで上昇させるように構成される。
【００３４】
船１が巡航速力Ｖｓに至る前の、この所定の設定速力Ｖｃ以下の船速において、側壁間のクッション圧力Ｐｃを所定の設定圧力Ｐｓまで上昇させた場合には、高い圧力が水面に作用することにより、図１の破線で示すように発生する波が船尾シール３に当たり、船体に作用する抵抗を増加させ、加速性能が悪化する場合があるからである。
【００３５】
この所定の設定速力Ｖｃは、船によって異なるが、クッション長さをＬｃとした場合に、１．６×（Ｌｃ）1/2 （＝Ｖｃｌ）〜２．４×（Ｌｃ）1/2 （ノット）（＝Ｖｃｕ）の範囲内の値とする。即ち、所定の設定速力をＶｃ（ノット）とし、クッション長さをＬｃ（ｍ）とした時に、Ｖｃ／（Ｌｃ1/2 ）の値が、１．６〜２．４の範囲内の値となるようにする。なお、このクッション長さＬｃは、船首シール下端から船尾シール下端までの距離である。
【００３６】
エアクッション圧力Ｐｃが所定の設定圧力Ｐｓの半分程度以下であれば、この下限の１．６以下では、船尾シール３に当って抵抗を増加するような波は発生せず、また、上限の２．４以上では、殆どの側壁型エアクッション船１の抵抗が船尾シール用ルーバー１１を開放した場合よりも閉鎖した場合の方が小さくなるからである。
【００３７】
これらの構成により、エアクッション圧力調整制御装置（エアクッション圧力調整制御手段）が、船速センサ９と、船尾シール３内の空気の圧力を調整する船尾シール圧力調整手段１１と、船尾シール圧力調整手段１１を、船１の加速時に際して、船速センサ９で検出された船速Ｖｓが所定の設定速力Ｖｃ以下では船尾シール３内の圧力を低下させ、所定の設定速力Ｖｃを超えた時には、船尾シール３内の圧力を上昇させ、エアクッション室１０内の圧力Ｐｃを所定の設定圧力Ｐｓまで上昇させる船尾シール圧力制御装置６とを有して構成される。
【００３８】
なお、エアクッション圧力Ｐｃを低下させるには、浮上用ファン７又は船尾シール用ファン８の一方又は両方の回転数を低下させることの他、エアクッション室１０から直接空気を逃がすルーバー（図示せず）を開放することでも可能であるが、船尾シール用ルーバー１１の方が船尾シール３の展張を制御できるため、より効果的である。
【００３９】
次に、この側壁型エアクッション船１における加速方法について説明する。
【００４０】
この側壁型エアクッション船の加速方法では、ルーバー制御装置６は、船の加速時において、図２に示すように、所定の設定速力Ｖｃ以下では、船尾シ−ル用ルーバー１１を開いて、船尾シール３内の圧力を低下させ、船尾シール３の下面と海面との隙間を開いて、エアクッション室１０の空気を船外に放出し、エアクッション圧力Ｐｃを所定の設定圧力Ｐｓよりも低い圧力Ｐａに低下させる。
【００４１】
このエアクッション圧力Ｐｃの低下により、船体の水没部分及びエアクッション圧力Ｐｃによる造波を抑制し、即ち、図１の実線で示すように発生する波の大きさを小さくし、船１の抵抗を小さくする。これにより、図３のルーバー閉時の全抵抗ＲT の曲線Ｂａよりも低いルーバー開時の全抵抗ＲT の曲線Ａａになるようにして、加速時の抵抗を減少する。従って、速やかに所定の設定速力Ｖｃまで加速できる。
【００４２】
そして、船速Ｖが所定の設定速力Ｖｃを超えた時には、ルーバー制御装置６は、船尾シ−ル用ルーバー１１を閉じて、船尾シール３内の圧力を上昇させて、船尾シール３の下面と海面との隙間を閉じて、又は、小さくして、エアクッション室１０の空気の船外への放出を少なく又は止めて、側壁間のエアクッション圧力Ｐｃを所定の設定圧力Ｐｓまで上昇させる。このエアクッション圧力Ｐｃの上昇により、船体の浮上を確保し、船１の抵抗を小さくする。これにより、図３のルーバー開時の全抵抗ＲT の曲線Ａｂよりも低いルーバー閉時の全抵抗ＲT の曲線Ｂｂになるようにして、加速時の抵抗を減少する。これにより、速やかに巡航速力Ｖｓまで加速できる。
【００４３】
従って、上記の側壁型エアクッション船の加速方法及び側壁型エアクッション船１によれば、船１の加速時に側壁間に発生する波を、エアクッション圧Ｐｃを下げることにより減少させて、加速途中における抵抗増加を減少することにより、船のスムースな加速を実現でき、加速性能を向上できる。
【００４４】
なお、本発明の船尾シール圧力調整手段は、上記で説明した船尾シ−ル用ルーバー１１以外のものであっても良く、要は船尾シール３内の圧力調整ができればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る実施の形態の側壁型エアクッション船の構成と造波の様子を示す図である。
【図２】側壁型エアクッション船の加速時における、船速と船尾シールルーバーの開閉制御とクッション圧との関係を示す図である。
【図３】船速と抵抗係数の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    側壁型エアクッション船
２    船首シール
３    船尾シール
４    側壁
５    コンソール
６    ルーバー制御装置（船尾シール圧力制御装置）
７    浮上用ファン                                                              ８    船尾シール用ファン
９    磁気ログ（船速センサ）
１０    エアクッション室
１１    船尾シール用ルーバー（船尾シール圧力調整手段）
１２    アクチュエータ
Ｌｃ  クッション長さ
【図１】
2006188145.tif 000003
【図２】
2006188145.tif 000004
【図３】
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